[发明专利]一种MXene基吸波涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种MXene基吸波涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、加热MXene粉末，得到初级MXene粉末；S2、制备铁盐溶液，并在搅拌过程中滴入偶联剂，得到初级混合液；S3、对初级MXene粉末进行真空抽滤，得到次级MXene粉末；S4、在真空条件下将初级混合液与次级MXene粉末混合，得到次级混合液；S5、在70～90℃下加热干燥次级混合液，得到初级复合粉末；S6、对初级复合粉末进行热处理，得到次级复合粉末；S7、将四氧化三铁纳米粉末与次级复合粉末在溶剂中搅拌混合，然后加入聚乙烯醇溶液，继续搅拌后得到涂层浆料；S8、将所述涂层浆料进行雾化，干燥后得到涂层粉料；S9、将涂层粉料通过等离子喷涂法制得吸波涂层。本发明的制备方法能够实现复合涂层更优的吸波性能。

技术领域

本发明涉及复合材料制造技术领域，尤其涉及一种MXene基吸波涂层的制备方法。

背景技术

MXene是一类过渡族金属碳化物或氮化物的新型二维纳米材料，具有数量可控的层状结 构，MXene的层状结构可实现电磁波在其层间的多次反射和散射，达到削弱、吸收电磁波的 效果。进一步地，MXene的高导电率使其具有较强的介电损耗和极化损耗，MXene刻蚀过程 中产生的表面缺陷和官能团在电磁场作用下可以产生偶极子，增加MXene材料的介电损耗能 力。但是，MXene的高导电率导致其界面反射的高阻抗匹配差。为了提高材料的阻抗匹配和 电磁衰减能力，常将MXene与其他材料复合以提高电磁波吸收性能。已知，铁氧体作为研究 最早的一种吸波材料，具有高磁导率、高电阻率、抗腐蚀和低成本等优点。因此，将铁氧体 与MXene进行复合，是获得高吸波性能材料的有效方式之一。

现有技术中，主要通过超声分散、湿法机械搅拌混合、球磨、行星式高能球磨等物理方 式将MXene粉末与铁氧体粉末混合。但事实情况是，仅通过物理方式并不能够使铁氧体粉末 与MXene粉末充分均匀混合。在复合材料的制备过程中，需要将大量的铁氧体粉末插入到 MXene手风琴状的层间空隙和外表面当中，对于MXene层间的可控分散是极为困难的， MXene层片之间存在的范德华力还易导致铁氧体粉末团聚。通过物理搅拌制备的复合材料中 气孔较多，进一步导致复合材料的吸波性能降低。因此，现有技术中将铁氧体与MXene进行 复合的方法存在明显缺陷，难以获得理想的吸波性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种吸波性能更优的MXene基吸波涂层 的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种MXene基吸波涂层的制备方法，所述制备方法按照以下步骤实施：

S1、在700～900℃下加热MXene粉末，加热时间为20～40s，得到初级MXene粉末；

S2、制备铁盐溶液，并在搅拌过程中滴入偶联剂，得到初级混合液；

S3、对所述初级MXene粉末进行真空抽滤，抽滤时间为20～40min，得到次级MXene粉 末；

S4、在真空条件下，将所述初级混合液与所述次级MXene粉末混合，并将pH调节为8.0～9.0，得到次级混合液；

S5、在70～90℃下加热干燥所述次级混合液，得到初级复合粉末；

S6、在280℃～320℃下对所述初级复合粉末进行热处理，得到次级复合粉末；

S7、将四氧化三铁纳米粉末与所述次级复合粉末在溶剂中搅拌混合，然后加入聚乙烯醇 溶液，继续搅拌后得到涂层浆料；

S8、将所述涂层浆料进行雾化，干燥后得到涂层粉料；

S9、将所述涂层粉料通过等离子喷涂法制得所述吸波涂层。

在一些实施方式中，在所述步骤S2中，所述铁盐溶液中，溶质包括氯化铁，溶剂为乙二 醇。